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Untersuchungen über freie gelöste Aminosäuren in Meerwasser

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Abstract

In the literature concerning the determination of free dissolved amino acids in sea water, the evaluation of the various methods employed varies considerably. During our experiments, a two-stage preparatory method—evaporation of sea water to a small volume and desalination of the solution by ion exchange — which in principle was first used by Palmork (1963a), proved satisfactory. Recovery was about 80%, and reproduction of results sufficiently good. Following this preparatory method, and using the Beckman-Amino acid analyzer “Unichrom” for final analysis, a series of aged seawater samples was submitted to amino acid determination. The water samples always contained very small amounts of amino acids. A larger number of samples was collected in April and May, 1969, near Helgoland (54°11.3′ N, 7°54.0′ E). The samples were immediately filtered through a membrane filter (pore size 0.45 μ) and stored at-20°C until processed. Of the total amino acid content, glycine and serine were present regularly in the largest amounts, followed at some distance by lysine, glutamic acid, proline, and threonine. Quantitative determinations of aspartic acid were not usually possible, as it could not be separated sufficiently from another substance, probably methioninsulfoxide. Particular attention was paid to the danger of contamination of the samples by ninhydrinpositive compounds. The ion exchange resins used proved to be a considerable source of such foreign substances.

Zusammenfassung

  1. 1.

    Ein kritischer Überblick über die bisher angewandten Methoden zur Bestimmung von Aminosäuren im Meerwasser zeigt, daß in der Beurteilung der Verfahren beträchtliche Widersprüche bestehen.

  2. 2.

    In einer Reihe von Blindversuchen mit den für die Untersuchung benötigten Hilfsstoffen wurde festgestellt, daß vor allem Ionenaustauscherharze ninhydrinpositive Verunreinigungen abgeben, wodurch die Genauigkeit von Aminosäurenanalysen beeinträchtigt werden kann.

  3. 3.

    Methodische Untersuchungen ergaben, daß ein zuerst von Palmork (1963a) angewandtes, zweistufiges Aufbereitungsverfahren nach einigen Abänderungen Ausbeuten von ca 80% gewährleistet bei einer relativ guten Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Das Verfahren besteht in einer Konzentrierung der Aminosäuren durch Einengen der Meerwasserproben bis auf ein geringes Restvolumen und einer nachfolgenden Entsalzung des Konzentrats durch Ionenaustausch. Die qualitative und quantitative Analyse der Extrakte wird mit Hilfe des Beckman-Aminosäurenanalysators Modell “Unichrom” durchgeführt.

  4. 4.

    Das aus der Deutschen Bucht stammende gealterte Meerwasser aus dem Versorgungssystem der Zentrale (Hamburg) der Biologischen Anstalt Helgoland erwies sich mit insgesamt knapp 60 nM/l als extrem arm an freien gelösten Aminosäuren.

  5. 5.

    In den Monaten April und Mai 1969 wurden in Abständen von wenigen Tagen Wasserproben bei der Station Helgoland Kabeltonne entnommen. Bei der Analyse dieser Proben ergaben sich ein kleines Maximum der Aminosäuremengen in der zweiten Aprilhälfte, ein deutliches Minimum am Monatsende und ein ziemlich gleichmäßiger Anstieg der Aminosäurenwerte im Mai. Als Monatsmittel für den Gesamtgehalt an Aminosäuren wurden im April 195 nM/l gefunden, im Mai 451 nM/l. Unter den einzelnen Aminosäuren sind Glycin und Serin stets in der größten Menge vorhanden.

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Zitierte Literatur

  • Bajor, M.: Extraktion und Verteilung der Aminosäuren in einigen kretazischen Kernproben. Geol. Rdsch. 56, 844–865 (1967).

    Google Scholar 

  • — und H. Bohling: Untersuchungen über die Verwendbarkeit von Piperidin bei der Entsalzung aminosäurenhaltiger Extrakte aus Sediment-und Meerwasserproben. Z. analyt. Chem. 249, 190–191 (1970).

    Google Scholar 

  • Belser, W. L.: Bioassay of organic micronutrients in the sea. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 45, 1533–1542 (1959).

    Google Scholar 

  • — Bioassay of trace substances. In. The sea, Vol. 2. pp 220–222, 226. Ed. by M. N. Hill. New York: Wiley (Interscience Publishers) 1963.

    Google Scholar 

  • Bishop, A. D. and L. R. Louden: Separation and identification of amino acids in Galveston and Baffin Bays Texas. Ocean Sci. Ocean Engng 2, 1104–1108 (1965).

    Google Scholar 

  • Brehm, J.: Untersuchungen über den Aminosäure-Haushalt holsteinischer Gewässer, insbesondere des Pluß-Sees. Arch. Hydrobiol. (Suppl. 32), 313–435 (1967).

  • Buchanan, D. L.: Desalting amino acid solutions by displacement with piperidin. Analyt. Chem. 29, 1877–1878 (1957).

    Google Scholar 

  • Chapman, G. and A. C. Rae: Isolation of organic solutes from sea water by co-precipitation. Nature, Lond. 214, 627–628 (1967).

    Google Scholar 

  • Chau, Y. K. and J. P. Riley: The determination of aminoacids in sea water. Deep Sea Res. 13, 1115–1124 (1966).

    Google Scholar 

  • Degens, E. T. and J. H. Reuter: Analytical techniques in the field of organic geochemistry. Adv. org. Geochem. 1962, 1–26 (1963).

    Google Scholar 

  • — and N. F. Shaw: Biochemical compounds in offshore California sediments and sea waters. Geochim. cosmochim. Acta 28, 45–66 (1964).

    Google Scholar 

  • Hamilton, P. B.: Amino-acids on hands. Nature, Lond. 205, 284–285 (1965).

    Google Scholar 

  • Hare, P. E.: Amino acid artifacts in organic geochemistry. Yb. Carnegie Instn Wash. 64, 232–235 (1965).

    Google Scholar 

  • Hobbie, J. E., C. C. Crawford and K. L. Webb: Amino acid flux in an estuary. Science, N. Y. 159, 1463–1664 (1968).

    Google Scholar 

  • Jeffrey, L. M. and D. W. Hood: Organic matter in sea water; an evaluation of various methods for isolation. J. mar. Res. 17, 247–271 (1958).

    Google Scholar 

  • Lindlar, F.: Über wasserlösliche ninhydrinpositive Substanzen in einem Anionenaustauscher. Naturwissenschaften 47, p. 14 (1960).

    Google Scholar 

  • Oro, J. and H. B. Skewes: Free amino acids on human fingers: The question of contamination in microanalysis. Nature, Lond. 207, 1042–1045 (1965).

    Google Scholar 

  • Palmork, K. H.: Studies of the dissolved organic compounds in the sea. FiskDir. Skr. (Ser. Havunders.) 13, 120–125 (1963a).

    Google Scholar 

  • — The use of 2,4-dinitro-1-fluorobenzene in the separation and identification of amino acids from sea water. Acta chem. scand. 17, 1456–1457 (1963b).

    Google Scholar 

  • Park, K., W. T. Williams, J. M. Prescott and D. W. Hood: Amino acids in deep-sea water. Science, N. Y. 138, 531–532 (1962).

    Google Scholar 

  • — Amino acids in Redfish Bay, Texas. Publs Inst. mar. Sci. Univ. Tex. 9, 59–63 (1963).

    Google Scholar 

  • Schaefer, H.: Beiträge zur Entsalzung mit Retardion 11 A 8. Helgoländer wiss. Meeresunters. 11, 301–322 (1964).

    Google Scholar 

  • — Isolierung von gelösten organischen Verbindungen aus dem Meerwasser unter besonderer Berücksichtigung der Aminosäuren. Helgoländer wiss. Meeresunters. 12, 239–252 (1965a).

    Google Scholar 

  • — Entsalzung mit dem Ionenverzögerungsverfahren. Naturewissenschaften 52, p. 131 (1965b).

    Google Scholar 

  • Schürmann, J.: Untersuchungen über organische Stoffe im Wasser des Zürichsees. Vjschr. naturf. Ges. Zürich 109, 409–460 (1964).

    Google Scholar 

  • Siegel, A. and E. T. Degens: Concentration of dissolved amino acids from saline waters by ligand-exchange chromatography. Science, N. Y. 151, 1098–1101 (1966).

    Google Scholar 

  • Steven, F. S. and G. R. Tristram: The presence in commercial sulfornated-polystyrene resins of some amino acids. Biochem. J. 83, p. 245 (1962).

    Google Scholar 

  • Tatsumoto, M., W. T. Williams, J. M. Prescott and D. W. Hood: Amino acids in samples of surface sea water. J. mar. Res. 19, 89–95 (1961).

    Google Scholar 

  • Wagner, F. S., Jr.: Composition of the dissolved organic compounds in sea water: A review. Contr. mar. Sci. 14, 115–153 (1969).

    Google Scholar 

  • Webb, K. L. and L. Wood: Improved techniques for analysis of free amino acids in seawater. In: Automation in analytical Chemistry; Technicon Symposium 1966, Vol. 1. pp 440–444. White Plains, N. Y.: Mediad 1967.

    Google Scholar 

  • Williams, P. M. and A. Zirino: Scavenging of ‘dissolved’ organic matter from sea-water with hydrated metal oxides. Nature, Lond. 204, 462–464 (1964).

    Google Scholar 

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Bohling, H. Untersuchungen über freie gelöste Aminosäuren in Meerwasser. Marine Biology 6, 213–225 (1970). https://doi.org/10.1007/BF00347229

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